Heiti verkefnis : 

Slitþolið hástyrkleikasteypt 50 mm lag á brýr – þróun og blöndun

Verkefnastjóri : 

Helgi S. Ólafsson

Stutt lýsing á verkefninu:

Í fyrsta lagi að þróa á rannsóknarstofu (lab crete) slitþolnar hástyrkleikasteypublöndur með steinefnum frá Stokksnesi og Harðakambi. Bæði fylliefnin eru ómöluð, rúnnuð, með frekar sléttri áferð og koma vel út í berggreiningu. Kappsmál er að hafa sem lægsta v/s tölu (vatns/sementstala) og draga þannig úr rýrnun steypublandna.

Í öðru lagi að hræra nákvæmlega þessar sömu blöndur, a.m.k. 3,0 m3 hver í steypubíl og skoða hvort eiginleikar haldist og gera annars viðeigandi breytingar á blöndunum. Þessi aðferð kallast trukkasteypuaðferð (truckmix) og hentar vel víða úti á landi. Aðferðin var meðal annars notuð í viðgerðum á Blöndubrú sumarið 2019 og Miðfjarðarbrú sumarið 2018.

Í þriðja lagi að steypa 50 mm þykk lög úr steypubílsblöndunum ofan á fullrýrnaðar steyptar einingar sem eru 1,0 m * 2,0 m að stærð. Sú einingastærð er nægileg til þess að ganga úr skugga um hvort steypulagið hafi tilhneigingu til þess að springa og líkir eftir raunaðstæðum á brúm. Einingarnar verða geymdar innanhúss, þar sem hlutfallslegt rakastig er frekar lágt.  Fylgjast með einingunum í 6-12 mánuði, athuga og mæla meðal annars:

Sprungumyndun 

Rýrnun  (hefðbundið rýrnunarpróf)

Beygjutogþol steypusýna úr blöndunum

Slitstyrk  (prallpróf).

Viðloðun 

Frostþol 

Tímabært er að leggja sérstakt steypt slitsterkt lag ~ 50mm þykkt ofan á steypt brúargólf eða háð aðstæðum slitlag úr malbiki. Burðarvirkið er þá steypt og spennt upp, svo er sérstaka slitlagið lagt yfir brúargólfið eftir uppspennu.

Slitsterk steypa er mun þéttari en venjuleg steypa og hleypir salti síður í gegn og lokar einnig sprungum

Þetta veitir mikla vörn gegn tæringu á járnalögn sem og uppspennuköplum.

Með notkun slitlags nær yfirborð að uppfylla þær réttleikakröfur sem gerðar eru. 

Ending steypts slitlags er mjög góð og þar með mun minni truflun og slysahætta fyrir vegfarendur vegna viðgerða.

Kostnaður við steypt slitlag á brýr er brot af þeim viðgerðarkostnaði og kostnaði vegfarenda.

Tilgangur og markmið:

Tilgangur verkefnisins er að rannsaka hvort mögulegt sé að þróa nánar slitsterkar 50 mm steypublöndur með steinefnum frá Stokksnesi og Harðakambi. Draga úr rýrnun blandanna án þess að það verði á kostnað annarra eiginleika t.d. niðurlagnar. 

Rannsaka síðan hvort flytja megi og hræra nákvæmlega þessar rannsóknaruppskriftir í stærra rúmmáli a.m.k. 3,0 m3 í steypubíl (trukkasteypa) eða hvort einhverra smábreytinga sé þörf. 

Skoða loks hvort 50 mm þykkt slitlag úr þessum blöndum verði sprungulaust á forsteyptum einingum eftir 6-12 mánuði og líkja þannig eftir raunaðstæðum, en þá er stærstur hluti rýrnunar steypunnar kominn fram. 

Með tilliti til flutninga og umhverfisáhrifa getur blanda með steinefnum frá Stokksnesi verið mun hagkvæmari á austanverðu landinu. Harðakambsnáman er auk þess takmörkuð auðlind, aðgengi námunnar hefur verið takmarkað að hluta, en Vegagerðin hefur aðgang enn sem komið er. 

Markmiðið er því að rannsaka hvort enn megi bæta eiginleika þessara blanda og hvort yfirfærsla frá rannsóknarstofu yfir í steypubíl gangi. Án þess að eiginleikar beggja blanda raskist og sprungur myndist í 50 mm ásteypulagi og hvort eiginleikar beggja þessar blanda með steinefnum úr sitthvorri námunni séu jafngildir.

Ef svo fer verða forskriftir fyrir blöndur með steinefnum úr báðum þessum námum tilbúnar til notkunar í slitlög í nýjum eða gömlum brúm.

Markmiðið er einnig að lágmarka umferðartafir og slysahættu vegna viðgerða og slitsterk steypa á brýr er liður í því. Dæmi um þetta er viðgerð á syðri akrein Arnarnesbrúar, sem er með steyptu slitlagi.  Lagið var fræst í burtu á 3 – 5 klst og endursteypt með slitsterkri steypu og akreinin komin í notkun aftur eftir ~ 3 daga.